JP2011079442A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵装置に関し、特に、前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性とのロール剛性の比を可変に設定可能なロール剛性制御手段を備えた車両において、前輪を転舵する操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus, and more particularly to steering for steering a front wheel in a vehicle including a roll stiffness control means capable of variably setting a roll stiffness ratio between a roll stiffness on a front wheel side and a roll stiffness on a rear wheel side. Relates to the device.
従来、アクティブスタビライザなど、ロール剛性を可変に設定する手段を車両に備える技術が知られている。また、運転者により入力される操舵力を補助する補助力を出力し、操舵力と補助力とで操舵輪を転舵する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique in which a vehicle is provided with means for variably setting roll rigidity, such as an active stabilizer, is known. In addition, a technique is known in which an assist force that assists the steering force input by the driver is output and the steered wheels are steered by the steering force and the assist force.
例えば、特許文献１には、操舵系に作用する操舵反力を調整可能に設けられた操舵反力調整手段と、車両に発生するロールを抑制するロール抑制手段と、車両の走行状態に応じてロール抑制のための制御量をロール抑制手段に出力してロール抑制手段の作動を制御するロール制御手段と、上記制御量の増加に応じて操舵反力が増加するように操舵反力調整手段の作動を制御する操舵反力制御手段とを備える車両用操舵反力制御装置の技術が開示されている。
For example, in
しかしながら、車両の前輪側あるいは後輪側の少なくともいずれか一方のロール剛性を可変に設定する手段を備える場合など、前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性の比が可変に設定可能な車両における操舵の制御について、従来十分な検討がなされていない。上記ロール剛性の比が変化すると、旋回時における左右輪間の荷重移動量の前後バランスが変化する。例えば、前輪側のロール剛性を高めると、車両全体の左右輪間の荷重移動量において前輪の荷重移動量の割合が高まる。これにより、見かけ上前輪（操舵輪）のコーナリングスティフネスが低下し、操舵特性が変化することで、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えてしまうことがある。 However, a vehicle in which the ratio of the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side can be set variably, such as when a means for variably setting the roll rigidity on at least one of the front wheel side and the rear wheel side of the vehicle is provided. In the past, sufficient studies have not been made on steering control. When the ratio of the roll stiffness changes, the front-rear balance of the amount of load movement between the left and right wheels during turning changes. For example, when the roll rigidity on the front wheel side is increased, the ratio of the load movement amount of the front wheel increases in the load movement amount between the left and right wheels of the entire vehicle. As a result, the cornering stiffness of the front wheels (steering wheels) apparently decreases and the steering characteristics change, which may give the driver a feeling of strangeness with respect to the steering feeling.
本発明の目的は、前輪側のロール剛性あるいは後輪側のロール剛性の少なくともいずれか一方を制御でき、前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性とのロール剛性の比を可変に設定可能なロール剛性制御手段を備えた車両において、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えることを抑制することができる操舵装置を提供することである。 The object of the present invention is to control at least one of the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side, and the ratio of the roll rigidity between the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side can be set variably. An object of the present invention is to provide a steering device capable of suppressing a driver from feeling uncomfortable with a steering feeling in a vehicle including a simple roll rigidity control means.
本発明の操舵装置は、前輪側のロール剛性あるいは後輪側のロール剛性の少なくともいずれか一方を制御でき、前記制御により前記前輪側のロール剛性と前記後輪側のロール剛性とのロール剛性の比を可変に設定可能なロール剛性制御手段を備えた車両に設けられ、運転者により操舵用の操作部材に入力される操舵力を補助する補助力を出力し、前記操舵力と前記補助力とにより前記操作部材と機械的に接続された前記前輪を転舵する操舵装置であって、前記補助力は、前記ロール剛性の比に基づいて変化することを特徴とする。 The steering apparatus according to the present invention can control at least one of the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side, and the control can control the roll rigidity between the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side. Provided in a vehicle having a roll stiffness control means capable of variably setting the ratio, and outputs an assist force assisting the steering force input to the steering operation member by the driver, and the steering force and the assist force The steering device steers the front wheel that is mechanically connected to the operating member, and the auxiliary force changes based on a ratio of the roll rigidity.
本発明の操舵装置において、前記ロール剛性の比が変化する場合、前記ロール剛性の比が変化した後の前記補助力は、前記ロール剛性の比が変化する前の前記補助力と比較して、前記ロール剛性の比の変化による前記車両の旋回時の前記操舵力と前記操作部材に対する操作量との対応関係の変動を抑制する側の値となることを特徴とする。 In the steering device of the present invention, when the roll stiffness ratio changes, the auxiliary force after the roll stiffness ratio changes is compared with the auxiliary force before the roll stiffness ratio changes, It is a value on the side that suppresses fluctuations in the correspondence relationship between the steering force and the operation amount with respect to the operation member when the vehicle turns due to the change in the roll rigidity ratio.
本発明の操舵装置において、前記ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性に対する要求値は、前記車両の走行状態に基づくものであり、前記ロール剛性の比の変化は、前記要求値に基づく前記ロール剛性制御手段の制御量が、制御量限界値を超えた状態で生じる変化であることを特徴とする。 In the steering apparatus according to the present invention, the required value for the roll stiffness controlled by the roll stiffness control means is based on a traveling state of the vehicle, and the change in the roll stiffness ratio is based on the required value. The control amount of the rigidity control means is a change that occurs when the control amount exceeds a control amount limit value.
本発明の操舵装置において、前記車両の旋回時の前記前輪における左右輪間の荷重移動量と前記後輪における前記荷重移動量との比である荷重移動量比を算出し、前記ロール剛性の比の変化による前記荷重移動量比の変化に基づいて前記補助力が変化することを特徴とする。 In the steering device of the present invention, a load movement amount ratio that is a ratio of a load movement amount between the left and right wheels of the front wheel and the load movement amount of the rear wheel when the vehicle is turning is calculated, and the ratio of the roll stiffness is calculated. The auxiliary force is changed based on a change in the load movement amount ratio due to a change in.
本発明の操舵装置において、前記ロール剛性制御手段は、アクティブサスペンションあるいはアクティブスタビライザであることを特徴とする。 In the steering apparatus of the present invention, the roll rigidity control means is an active suspension or an active stabilizer.
本発明にかかる操舵装置は、操舵力を補助する補助力が、前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性とのロール剛性の比に基づいて変化する。これにより、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えることを抑制することが可能となる。 In the steering apparatus according to the present invention, the auxiliary force for assisting the steering force changes based on the ratio of the roll stiffness between the roll stiffness on the front wheel side and the roll stiffness on the rear wheel side. As a result, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable with the steering feeling.
以下に、本発明にかかる操舵装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, an embodiment of a steering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
（第１実施形態）
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、前輪側のロール剛性と後輪側のロール剛性とのロール剛性の比を可変に設定可能なロール剛性制御手段を備えた車両に設けられ、運転者により入力される操舵力と操舵力を補助する補助力とにより前輪を転舵する操舵装置に関する。図１は、本発明にかかる操舵装置の第１実施形態が適用された車両の概略構成を示す図である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The present embodiment is provided in a vehicle having a roll stiffness control means capable of variably setting a roll stiffness ratio between a roll stiffness on the front wheel side and a roll stiffness on the rear wheel side, and a steering force input by a driver. The present invention relates to a steering device that steers front wheels with an assisting force that assists a steering force. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle to which a first embodiment of a steering apparatus according to the present invention is applied.
本実施形態にかかる操舵装置２を備える車両１は、進行方向における前側部分にエンジン（内燃機関）５が設けられている。エンジン５は、燃料の燃焼エネルギーを回転エネルギーに変換して出力する公知の内燃機関である。なお、以下の説明において、車両１の前進時における進行方向を前方、進行方向と反対方向を後方と称する。エンジン５が発生したトルク（動力）は、自動変速機６およびドライブシャフト８を介して前輪１１へ伝達される。前輪１１は、車両１が有する車輪１０のうちの駆動輪であり、ドライブシャフト８の左右の両端部にそれぞれ連結されている。エンジン５から伝達された動力により前輪１１が車両１を駆動することにより、車両１が走行する。
A
なお、本実施形態では、車両１の駆動形式は、エンジン５が車両１の前側部分に搭載され、かつ、前輪１１が駆動輪として機能するＦＦの駆動形式であるが、車両１の駆動形式はこれには限定されない。
In the present embodiment, the drive format of the
前輪１１は、上記のように駆動輪として設けられていると共に、車両１の操舵輪としても設けられている。前輪１１は、車両１の運転席に設けられたハンドル１５によって操舵可能となっている。ハンドル１５は、車両１の旋回時等にハンドル操作をする際の回転軸であるステアリングシャフト２２の一端に接続されている。ステアリングシャフト２２の他端は、ギヤ機構によりタイロッド２５と機械的に接続されており、ステアリングシャフト２２の回転は、タイロッド２５の左右方向の運動に変換される。ステアリングシャフト２２とタイロッド２５との接続部には、ＥＰＳ（Electric Power Steering）装置２１が設けられている。
The front wheel 11 is provided as a drive wheel as described above, and is also provided as a steering wheel of the
ＥＰＳ装置２１は、運転者によりハンドル（操作部材）１５に入力される操舵力を補助する補助力を出力するものである。具体的には、ＥＰＳ装置２１は、運転者によりハンドル１５に入力される操舵トルクを補助する補助トルク（アシストトルク）をステアリングシャフト２２に作用させることで操舵操作をアシストする。ＥＰＳ装置２１は、任意のトルクを出力可能なモータ等のトルク発生手段を有しており、ステアリングシャフト２２に任意のアシストトルクを作用させることができる。ステアリングシャフト２２に入力された運転者の操舵トルクと補助トルクとによりタイロッド２５が左右方向に運動する。タイロッド２５の左側の端部は、ナックルアーム２６を介して左前輪１１Ｌに接続されており、タイロッド２５の右側の端部は、ナックルアーム２６を介して右前輪１１Ｒに接続されている。
The
これにより、タイロッド２５が左右方向に運動することで、前輪１１が転舵される。ＥＰＳ装置２１には、ハンドル１５の回転角度である操舵角を検出する舵角センサ４６と、操舵時に運転者によりハンドル１５に入力されるトルクである操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ４７が設けられている。本実施形態の操舵装置２は、ＥＰＳ装置２１、ステアリングシャフト２２、舵角センサ４６および操舵トルクセンサ４７を含んで構成される。
Thereby, the front wheel 11 is steered because the
車両１には、車両１の走行時の旋回状態量であるヨーレートを検出するヨーレートセンサ４３と、少なくとも車両１の幅方向（横方向）の加速度を検出する加速度センサ４４が設けられている。また、自動変速機６の出力軸（図示せず）の近傍には、その出力軸の回転速度を検出することにより車速を検出する車速センサ４５が設けられている。ヨーレートセンサ４３、加速度センサ４４、車速センサ４５、舵角センサ４６、操舵トルクセンサ４７、ＥＰＳ装置２１、エンジン５および自動変速機６のそれぞれは、ＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、周知のマイクロコンピュータを含んで構成されており、処理部、記憶部、入出力部等を有し、車両１の各部を制御する。ＥＣＵ５０は、入出力部において上記センサ等との間で信号の入出力を行う。ＥＣＵ５０の記憶部には、操舵装置２を制御するプログラムが格納されており、ＥＣＵ５０は、上記プログラムに基づいて操舵装置２を制御する。
The
また、車両１には、前輪１１側および後輪１２側のロール剛性を可変に制御するアクティブスタビライザ（ロール剛性制御手段）が設けられている。図２は、車両１に設けられたアクティブスタビライザについて説明するための図である。左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒの間には前輪側アクティブスタビライザ１６が設けられており、左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒの間には後輪側アクティブスタビライザ３０が設けられている。前輪側アクティブスタビライザ１６は、車両１の横方向に沿って延在する一対のトーションバー部１７Ｌ，１７Ｒと、各トーションバー部１７Ｌ，１７Ｒに連続する一対のアーム部１８Ｌ，１８Ｒを有している。各トーションバー部１７Ｌ，１７Ｒは、その軸線周りに回動自在に支持されている。また、各アーム部１８Ｌ，１８Ｒは、先端部が車両の前方に向けて屈曲して前輪１１の図示しないサスペンションに連結されている。
The
前輪側アクティブスタビライザ１６における一対のトーションバー部１７Ｌ，１７Ｒの間には、アクチュエータ１９が設けられている。アクチュエータ１９は、トーションバー部１７Ｌ，１７Ｒを互いに逆方向に回転駆動することができる。アクチュエータ１９によるトーションバー部１７Ｌ，１７Ｒに対する回転駆動力を調整することで、発生する捩り応力により前輪１１Ｌ，１１Ｒのバウンドおよびリバウンドを抑制する力を調整し、前輪１１Ｌ，１１Ｒが位置する部位での車両１に付与するアンチロールモーメントを増減し、前輪１１側のロール剛性を可変に設定することができる。
An
後輪側アクティブスタビライザ３０は、前輪側アクティブスタビライザ１６と同様に、一対のトーションバー部３１Ｌ，３１Ｒと、一対のアーム部３２Ｌ，３２Ｒと、アクチュエータ３３を有している。アクチュエータ３３の回転駆動力を調整することで、後輪１２側のロール剛性を可変に設定することができる。
The rear wheel side
前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９および後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３は、それぞれＥＣＵ５０に接続されており、ＥＣＵ５０により制御される。前輪側アクティブスタビライザ１６の制御量および後輪側アクティブスタビライザ３０の制御量は、互いに独立して設定されることができ、前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０により前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性の比が可変に設定可能となっている。ＥＣＵ５０は、例えば、車両１の走行環境に基づき前輪１１側と後輪１２側のロール剛性の比を決定する。具体的には、車両１がレーンチェンジをするときや、連続コーナー（ワインディング路）を走行するときに前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性との比を変更する。また、ＥＣＵ５０は、車両１の走行状態に基づいて前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性の大きさを変化させる。
The
図３−１および図３−２は、前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０による、車両１の横加速度LA（Lateral Acceleration）とロール角度との関係の変更の一例を示す図である。図３−１は、横加速度LAに対する前輪１１側のロール角度の特性の変更を示す図、図３−２は、横加速度LAに対する後輪１２側のロール角度の特性の変更を示す図である。図３−１および図３−２に示すように、前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０により、前輪１１および後輪１２のそれぞれにおいて、ベース状態に対して横加速度LAに対するロール角度を低下させることができる。横加速度LAに対するロール角度を低下させることで、旋回性能の向上やドライバビリティの向上を図ることができる。ここで、ベース状態とは、例えば、車両１において前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０のいずれも作動させない状態とすることができる。なお、前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０においてそれぞれ予め定められた所定の回転駆動力を発生させた状態をベース状態としてもよい。横加速度LAに対するロール角度を低下させる場合、前輪１１側のロール剛性RSfおよび後輪１２側のロール剛性RSrは、それぞれ図４−１および図４−２に示すようにベース状態と比較して大きな値に調整される。図４−１は、横加速度LAに対する前輪側のロール剛性を示す図、図４−２は、横加速度LAに対する後輪側のロール剛性を示す図である。
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating an example of a change in the relationship between the lateral acceleration LA (Lateral Acceleration) of the
車両１の旋回時には、旋回外側の車輪１０における垂直荷重が増加し、旋回内側の車輪１０における垂直荷重が減少する荷重移動が生じる。ここで、前輪１１のロール剛性（以下、「frontロール剛性」とする）RSfと後輪１２のロール剛性（以下、「rearロール剛性」とする）RSrとの比（相対関係）が変化すると、以下に説明するように、ハンドル１５の操舵特性が変化し、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えてしまうという問題がある。
When the
まず、図５を参照して、荷重移動量とコーナリングスティフネスCpとの関係について説明する。図５は、車輪１０の支持する荷重とコーナリングスティフネスとの関係の一例を示す図である。図５において、横軸は一つの車輪１０が支持する荷重X、縦軸は車輪１０のコーナリングスティフネス（Cornering stiffness）Cpを示す。コーナリングスティフネスCpは、単位横すべり角あたりの車輪１０の発生するコーナリングフォースである。旋回に必要なコーナリングフォースを得るときに、コーナリングスティフネスCpが小さいと、その分ハンドル１５の操舵角を大きくする必要がある。
First, the relationship between the load movement amount and the cornering stiffness Cp will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the load supported by the
図５に示すように、荷重XとコーナリングスティフネスCpとの関係は、上に凸の曲線となっている。したがって、旋回時に左右輪間の荷重移動が生じると、左右輪のコーナリングスティフネスCpの合計が低下することとなる。例えば、直進時の左右輪の荷重がそれぞれX0であったとすると、左右輪のコーナリングスティフネスCpの合計は2Cp0となる。一方、旋回時に左右輪間でΔXの荷重移動が生じたとすると、旋回外側の車輪１０の荷重はX0＋ΔXとなり、旋回内側の車輪１０の荷重はX0−ΔXとなる。左右輪のコーナリングスティフネスCpの合計は、Cp1＋Cp2＝2Cp3であり、直進時の合計2Cp0と比較して小さな値となる。直進時と旋回時のコーナリングスティフネスCpの合計の差は、左右輪間の荷重移動量が大きくなるほど広がることとなる。
As shown in FIG. 5, the relationship between the load X and the cornering stiffness Cp is an upwardly convex curve. Therefore, if load movement between the left and right wheels occurs during turning, the total cornering stiffness Cp of the left and right wheels will decrease. For example, if the load on the left and right wheels when traveling straight is X0, the total cornering stiffness Cp of the left and right wheels is 2Cp0. On the other hand, if a load shift of ΔX occurs between the left and right wheels during turning, the load on the
ここで、左右輪間の荷重移動量、前後輪の荷重移動量比Z、ロール剛性の変更前後での荷重移動量比の変更割合Wについて説明する。前後輪の荷重移動量比Zは、前輪１１における左右輪間の荷重移動量と後輪１２における左右輪間の荷重移動量との比である。この前後輪の荷重移動量比Zが変動すると、コーナリングスティフネスCpの変動が生じる。また、荷重移動量比の変更割合Wは、前後輪の荷重移動量比Zにおけるベース状態からロール剛性を変更した後とベース状態との比である。ロール剛性を変更することで前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性との相対関係が変化すると、荷重移動量比の変更割合Wが変化する。
Here, the load movement amount between the left and right wheels, the load movement amount ratio Z of the front and rear wheels, and the change rate W of the load movement amount ratio before and after the change in roll rigidity will be described. The load movement amount ratio Z between the front and rear wheels is a ratio between the load movement amount between the left and right wheels in the front wheel 11 and the load movement amount between the left and right wheels in the
ベース状態のFront左右荷重移動量ΔFf”は下記［数１］、ベース状態のRear左右荷重移動量ΔFr”は下記［数２］で求められる。なお、
RSf”；ベース状態のfrontロール剛性
RSr”；ベース状態のrearロール剛性
RSf；ロール剛性変更後のfrontロール剛性
RSr；ロール剛性変更後のrearロール剛性
g;重力加速度（gravity acceleration）
M;車両質量（vehicle mass）
L;ホイールベース（wheel base）
Lf;車両１の重心から前軸までの前後方向の距離
Lr;車両１の重心から後軸までの前後方向の距離
Tf;前輪トレッド（front tread）
Tr;後輪トレッド（rear tread）
Hf;前輪ロールセンタ高さ（front roll center height）
Hr;後輪ロールセンタ高さ（real roll center height）
LA;横加速度（Lateral Acceleration）
である。また、車両１の重心位置高さ（gravity center height）をHgとして、
Hs ＝ Hg−（Hf＋Hr）／２
である。
The front left / right load movement amount ΔFf ″ in the base state is obtained by the following [Equation 1], and the rear left / right load movement amount ΔFr ″ in the base state is obtained by the following [Equation 2]. In addition,
RSf ”; Base roll stiffness in base state
RSr ”; rear roll rigidity in the base state
RSf: Front roll stiffness after roll stiffness change
RSr: rear roll stiffness after roll stiffness change
g; Gravity acceleration
M; vehicle mass
L; wheel base
Lf; distance in the front-rear direction from the center of gravity of the
Lr; distance in the front-rear direction from the center of gravity of the
Tf; front tread
Tr; rear tread
Hf; front roll center height
Hr; rear wheel roll center height
LA; Lateral Acceleration
It is. In addition, the gravity center height of the
Hs = Hg− (Hf + Hr) / 2
It is.
ベース状態におけるFront左右荷重移動量ΔFf”とRear左右荷重移動量ΔFr”との比であるベース状態での荷重移動量比Z”は、下記式（１）となる。
Z” ＝ ΔFf”／ΔFr” （１）
The load movement amount ratio Z ″ in the base state, which is the ratio of the front left / right load movement amount ΔFf ″ and the rear left / right load movement amount ΔFr ″ in the base state, is expressed by the following equation (1).
Z "= ΔFf" / ΔFr "(1)
ベース状態からロール剛性を変更した後のFront左右荷重移動量ΔFfは下記［数３］、ロール剛性変更後のRear左右荷重移動量ΔFrは下記［数４］で求められる。
The front left-right load movement amount ΔFf after changing the roll stiffness from the base state is obtained by the following [Equation 3], and the Rear left-right load movement amount ΔFr after changing the roll stiffness is obtained by the following [Equation 4].
ロール剛性変更後のFront左右荷重移動量ΔFfとRear左右荷重移動量ΔFrとの比であるロール剛性変更後の荷重移動量比Zは、下記式（２）となる。
Z ＝ ΔFf／ΔFr （２）
The load movement amount ratio Z after the roll stiffness change, which is the ratio of the front left and right load movement amount ΔFf and the rear left and right load movement amount ΔFr after the roll stiffness change, is expressed by the following equation (2).
Z = ΔFf / ΔFr (2)
ここで、ベース状態からロール剛性を変更したときの荷重移動量比の変更割合について考える。荷重移動量比の変更割合Wは、下記式（３）である。
W ＝ Z／Z” （３）
荷重移動量比の変更割合Wは、左右荷重移動量の前後バランスの変化を示しており、荷重移動量比の変更割合Wの値が１と異なる値であると、操舵特性が変化したことを示す。
Here, the change rate of the load movement amount ratio when the roll rigidity is changed from the base state will be considered. The change ratio W of the load movement amount ratio is expressed by the following formula (3).
W = Z / Z "(3)
The change rate W of the load movement amount ratio indicates the change in the front-rear balance of the left and right load movement amount. If the value of the change rate W of the load movement amount ratio is different from 1, it indicates that the steering characteristic has changed. Show.
（W＞１の場合）
この荷重移動量比の変更割合Wが１よりも大きい（荷重移動量比の変更割合Wが増加する）場合、ロール剛性を変更しない場合と比較して、前輪１１における左右荷重移動量が大きくなる。つまり、車両１全体の左右荷重移動量において、前輪１１における左右荷重移動量の割合が高くなる。これにより、前輪１１のコーナリングスティフネスCpが減少することとなる。
(W> 1)
When the change rate W of the load movement amount ratio is larger than 1 (the change rate W of the load movement amount ratio increases), the left and right load movement amount in the front wheel 11 becomes larger than when the roll rigidity is not changed. . That is, the ratio of the left and right load movement amount of the front wheel 11 in the left and right load movement amount of the
（W＜１の場合）
荷重移動量比の変更割合Wが１よりも小さい（荷重移動量比の変更割合Wが減少する）場合、ロール剛性を変更しない場合と比較して、前輪１１における左右荷重移動量が小さくなる。つまり、車両１全体の左右荷重移動量において、前輪１１における左右荷重移動量の割合が低くなる。これにより、前輪１１のコーナリングスティフネスCpが増加することとなる。
(W <1)
When the change rate W of the load movement amount ratio is smaller than 1 (the change rate W of the load movement amount ratio decreases), the left and right load movement amount in the front wheel 11 is smaller than when the roll rigidity is not changed. That is, in the left and right load movement amount of the
（W＝１の場合）
荷重移動量比の変更割合が１である場合、ロール剛性の変更前後で、前輪１１側の左右荷重移動量と後輪１２側の左右荷重移動量との比が変化していない。この場合、ロール剛性を変更した場合と変更しないベース状態とで前輪１１のコーナリングスティフネスCpは変化しない。
(W = 1)
When the change ratio of the load movement amount ratio is 1, the ratio between the left and right load movement amount on the front wheel 11 side and the left and right load movement amount on the
車両１の全体としての左右荷重移動量が同じであったとしても、前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性との相対関係が変化すると、以下に図６を参照して説明するように、操舵輪としての前輪１１のコーナリングスティフネスCpが変動し、操舵特性が変化してしまう。図６は、操舵特性について説明するための図である。
Even if the left and right load movement amount as a whole of the
図６において、右向きの横軸はハンドル１５の操舵角MA、上向きの縦軸はステアリングシャフト２２によりタイロッド２５を左右方向に運動させる力（操舵力と補助力とを合わせた力）であるラック軸力F、左向きの横軸および下向きの縦軸は操舵トルクMTをそれぞれ示す。
In FIG. 6, the right horizontal axis is the steering angle MA of the
右向きの横軸（操舵角MA）と上向きの縦軸（ラック軸力F）とで区切られた第一象限は、運転者がハンドル１５を操作するときの操舵角MAとラック軸力Fとの関係を示す。ラック軸力Fは、操舵輪である前輪１１で発生するコーナリングフォースと対応している。つまり、操舵角MAとラック軸力Fとの関係（特性）が、直線A0で示す特性である場合よりも、直線A1で示す特性である場合の方が、同じ操舵角MAに対して前輪１１で発生するコーナリングフォースが小さい。言い換えると、同じコーナリングフォースを発生させようとする場合、操舵角MAとラック軸力Fとの関係（特性）が、直線A0で示す特性である場合よりも、直線A1で示す特性である場合の方が、より大きな操舵角MAを必要とする。
The first quadrant divided by the rightward horizontal axis (steering angle MA) and the upward vertical axis (rack axial force F) is the difference between the steering angle MA and the rack axial force F when the driver operates the
上向きの縦軸（ラック軸力F）と左向きの横軸（操舵トルクMT）とで区切られた第二象限は、運転者がハンドル１５を操作するときの操舵トルクMTとラック軸力Fとの関係を示す。操舵トルクMTは、運転者の入力する操舵力に対応しており、ラック軸力Fは、操舵力と補助力を合わせた力に対応している。したがって、B0，B1，B2に示す直線は、入力される操舵トルクMTに対してどれだけのアシストトルクを出力してラック軸力Fを作用させるかというＥＰＳ装置２１のアシスト特性を示す。
The second quadrant divided by the upward vertical axis (rack axial force F) and the left horizontal axis (steering torque MT) is the difference between the steering torque MT and the rack axial force F when the driver operates the
下向きの縦軸（操舵トルクMT）と右向きの横軸（操舵角MA）とで区切られた第四象限は、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）を示す。この操舵角MAと操舵トルクMTとの関係は、操舵角MAとラック軸力Fとの関係（A0，A1，A2等）と操舵トルクMTとラック軸力Fとの関係（B0，B1，B2等）により決まる。例えば、ベース状態における操舵角MAと操舵トルクMTとの関係がA0、操舵トルクMTとラック軸力Fとの関係（アシスト特性）がB0である場合、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）は、C0で示すようになる。 The fourth quadrant divided by the downward vertical axis (steering torque MT) and the right horizontal axis (steering angle MA) indicates the relationship (steering characteristics) between the steering angle MA and the steering torque MT. The relationship between the steering angle MA and the steering torque MT is the relationship between the steering angle MA and the rack axial force F (A0, A1, A2, etc.) and the relationship between the steering torque MT and the rack axial force F (B0, B1, B2). Etc.). For example, when the relationship between the steering angle MA and the steering torque MT in the base state is A0, and the relationship between the steering torque MT and the rack axial force F (assist characteristic) is B0, the relationship between the steering angle MA and the steering torque MT ( Steering characteristics are indicated by C0.
前輪側アクティブスタビライザ１６や後輪側アクティブスタビライザ３０によりロール剛性が変更され、荷重移動量比の変更割合Wが１よりも大となると、ベース状態と比較して、後輪１２の荷重移動量に対する前輪１１の荷重移動量の割合が大きくなる。すなわち、見かけ上、前輪１１のタイアCp（コーナリングスティフネス）が減少する。これにより、操舵角MAとラック軸力Fとの関係は、ベース状態の特性A0からロール剛性変更後の特性A1に変化する。このときに、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、ベース状態のB0のままであると、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）は、C1で示すようにベース状態の操舵特性C0とは異なる特性となってしまう。これにより、ベース状態と比較して、ロール剛性変更後は手応え（MT／MA）が小さくなってしまう。手応えが変化することで運転者が操舵フィーリングに対して違和感を覚えてしまう。
When the roll rigidity is changed by the front wheel side
本実施形態では、これに対して、操舵特性の変化を抑制するように、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が補正される。具体的には、上記のようにロール剛性の変更（前輪１１側と後輪１２側のロール剛性の比の変化）により荷重移動量比の変更割合Wが増加する場合には、荷重移動量比の変更割合Wに応じて、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アシストトルクを小さくするように変更される。言い換えると、ロール剛性の変更により荷重移動量比の変更割合Wが増加する場合には、操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさがロール剛性を変更しない場合と比較して小さくなるように、アシストトルクが補正される。つまり、ロール剛性の比が変化する場合、ロール剛性の比が変化した後のアシストトルクは、ロール剛性の比が変化する前のアシストトルクと比較して、ロール剛性の比の変化による車両の旋回時の操舵力とハンドル１５に対する操作量との対応関係の変動を抑制する側の値となる。
In the present embodiment, on the other hand, the assist characteristic of the
このときのアシストトルクの補正量は、ロール剛性変更後の操舵特性が、ベース状態（ロール剛性を変更しない場合）の操舵特性C0から乖離することを抑制する値に設定される。B1で示すアシスト特性は、このようにアシストトルクの補正がなされたアシスト特性を示す。ロール剛性変更後の操舵角MAとラック軸力Fとの関係がA1である場合に、アシスト特性をB1に変更すると、操舵特性は、ベース状態の（ロール剛性を変更しない場合の）操舵特性C0と同様の特性を維持することができる。 The correction amount of the assist torque at this time is set to a value that suppresses the deviation of the steering characteristic after the roll rigidity change from the steering characteristic C0 in the base state (when the roll rigidity is not changed). The assist characteristic indicated by B1 indicates the assist characteristic in which the assist torque is corrected as described above. When the relationship between the steering angle MA after the roll stiffness change and the rack axial force F is A1, if the assist characteristic is changed to B1, the steering characteristic is in the base state (when the roll stiffness is not changed) C0 The same characteristics can be maintained.
一方、ロール剛性の変更により荷重移動量比の変更割合Wが１よりも小となると、ベース状態と比較して後輪１２の荷重移動量に対する前輪１１の荷重移動量の割合が小さくなる。すなわち、見かけ上、前輪１２のタイアCpが増加する。これにより、操舵角MAとラック軸力Fとの関係は、ベース状態の特性A0からロール剛性変更後の特性A2に変化する。このとき、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、ベース状態のB0のままであると、操舵特性はC2のようになり、ベース状態（ロール剛性を変更しない場合の操舵特性C0）と比較して手応え（MT／MA）が大きくなってしまう。
On the other hand, when the change rate W of the load movement amount ratio becomes smaller than 1 due to the change in roll rigidity, the ratio of the load movement amount of the front wheel 11 to the load movement amount of the
本実施形態では、ロール剛性の変更により荷重移動量比の変更割合Wが減少する場合には、荷重移動量比の変更割合Wに応じて、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アシストトルクを大きくするように変更される。言い換えると、ロール剛性の変更により荷重移動量比の変更割合Wが減少する場合には、操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさがロール剛性を変更しない場合と比較して大きくなるように、アシストトルクが補正される。このときのアシストトルクの補正量は、ロール剛性変更後の操舵特性が、ベース状態（ロール剛性を変更しない場合）の操舵特性C0から乖離することを抑制する値に設定される。B2で示すアシスト特性は、このようにアシストトルクの補正がなされたアシスト特性を示す。ロール剛性変更後の操舵角MAとラック軸力Fとの関係がA2である場合に、アシスト特性をB2に変更すると、操舵特性は、ベース状態の（ロール剛性を変更しない場合の）操舵特性C0と同様の特性を維持することができる。
In the present embodiment, when the change rate W of the load movement amount ratio decreases due to the change in roll rigidity, the assist characteristic of the
図７を参照して本実施形態の操舵装置２の動作について説明する。図７は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
The operation of the
まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ５０により、前輪１１側のロール剛性RSfあるいは後輪１２側のロール剛性RSrの少なくともいずれか一方を変化させるか否かが判定される。その判定の結果、ステップＳ１０で肯定判定がなされた場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ２０に進み、そうでない場合（ステップＳ１０−Ｎ）には本制御フローは終了する。
First, in step S10, the
ステップＳ２０では、ＥＣＵ５０により、ベース状態およびロール剛性変更後のそれぞれについて、前輪１１の左右荷重移動量および後輪１２の左右荷重移動量が算出される。ＥＣＵ５０は、上記［数１］に基づいてベース状態のFront左右荷重移動量ΔFf”、上記［数２］に基づいてベース状態のRear左右荷重移動量ΔFr”を算出する。また、ＥＣＵ５０は、上記［数３］に基づいてロール剛性変更後のFront左右荷重移動量ΔFf、上記［数４］に基づいてロール剛性変更後のRear左右荷重移動量ΔFrを算出する。なお、ロール剛性変更後のFront左右荷重移動量ΔFfおよびRear左右荷重移動量ΔFrは、ロール剛性を変更する前に算出しておくことが好ましい。このようにすれば、ロール剛性の変更前あるいはロール剛性の変更と同時にＥＰＳ装置２１のアシスト特性を変更し、操舵特性の変化をより効果的に抑制することができる。
In step S20, the
次に、ステップＳ３０では、ＥＣＵ５０によりＥＰＳ装置２１のアシスト特性が変更される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０で算出した結果から、荷重移動量比の変更割合Wを算出する。そして、ＥＣＵ５０は、図６を参照して説明したように、ロール剛性変更後の操舵特性が、ベース状態（ロール剛性を変更しない場合）の操舵特性から乖離することを抑制するように、荷重移動量比の変更割合Wに応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性を変更する。これにより、ロール剛性の変更による操舵フィーリングに対する違和感が抑制される。ステップＳ３０が実行されると、本制御フローは終了する。
Next, in step S30, the assist characteristic of the
なお、本実施形態では、ロール剛性を可変に制御するロール剛性制御手段がアクティブスタビライザ１６，３０である場合を例に説明したが、ロール剛性制御手段は、公知のアクティブサスペンション等であってもよい。
In this embodiment, the case where the roll stiffness control means for variably controlling the roll stiffness is the
（第２実施形態）
図８から図１１を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described.
上記第１実施形態では、前輪側アクティブスタビライザ１６および後輪側アクティブスタビライザ３０によりロール剛性を変化させる場合に、操舵特性の変化を抑制するようにＥＰＳ装置２１のアシスト特性が変更された。これに加えて、あるいはこれに代えて、本実施形態では、前輪側アクティブスタビライザ１６や後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかることで前輪側と後輪側とのロール剛性の相対関係が変化し、荷重移動量比の変更割合が変動した場合に、操舵特性の変化を抑制するようにＥＰＳ装置２１のアシスト特性が変更される。アクチュエータ１９，３３の出力の制限は、例えば、アクチュエータ１９，３３の設置スペース（アクチュエータ１９，３３のサイズ）の制約等による。
In the first embodiment, when the roll rigidity is changed by the front wheel side
図８は、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９の出力と、車両１のロール角度と、前輪１１側のロール剛性RSfとの関係の一例を示す図、図９は、後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の出力と、車両１のロール角度と、後輪１２側のロール剛性RSrとの関係の一例を示す図である。
FIG. 8 is a view showing an example of the relationship between the output of the
図８において、横軸は横加速度LAであり、（ａ）縦軸はアクチュエータ１９の出力、（ｂ）縦軸はロール角度、（ｃ）縦軸は前輪１１側のロール剛性RSfをそれぞれ示す。符号１０１に示すように、横加速度LAの増加に応じてアクチュエータ１９の出力は増加され、これにより、符号１１１に示すように前輪１１側のロール剛性が一定（要求値）に保たれる。ここで、アクチュエータ１９の出力（制御量）には、制御量限界値（以下、単に「限界値」と称する）が存在し、横加速度LAがLA1に達すると、アクチュエータ１９の出力は限界値となる。横加速度LAがLA1よりも大きい領域では、符号１０２に示すように、アクチュエータ１９の出力は限界値に固定される。
In FIG. 8, the horizontal axis represents the lateral acceleration LA, (a) the vertical axis represents the output of the
Frontロール剛性RSfは、アクチュエータ１９による剛性（前輪側アクティブスタビライザ１６の剛性）と、ばね（前輪１１のサスペンション）による剛性とを含んでいる。符号１１２に示すように、横加速度LAが、アクチュエータ１９の出力が制限にかかる横加速度LA1を超えると、前輪側アクティブスタビライザ１６の剛性をそれ以上に高めることができないため、前輪１１側のロール剛性が大きく低下する。
The front roll rigidity RSf includes rigidity due to the actuator 19 (rigidity of the front wheel side active stabilizer 16) and rigidity due to a spring (suspension of the front wheel 11). As indicated by
図９において、横軸は横加速度LAであり、（ａ）縦軸はアクチュエータ３３の出力、（ｂ）縦軸はロール角度、（ｃ）縦軸は後輪１２側のロール剛性をそれぞれ示す。前輪１１側と同様に、後輪１２側においても横加速度LAの増加に応じてアクチュエータ３３の出力は増加され（符号２０１参照）、後輪１２側のロール剛性が一定（要求値）に保たれる（符号２１１参照）。アクチュエータ３３の出力には、限界値が存在し、横加速度LAがLA2に達すると、アクチュエータ３３の出力は限界値となる。横加速度LAがLA2よりも大きい領域では、符号２０２に示すように、アクチュエータ３３の出力は限界値に固定される。横加速度LAが、アクチュエータ３３の出力が制限にかかる横加速度LA2を超えると、後輪１２側のロール剛性は大きく低下する（符号２１２参照）。
In FIG. 9, the horizontal axis represents the lateral acceleration LA, (a) the vertical axis represents the output of the actuator 33, (b) the vertical axis represents the roll angle, and (c) the vertical axis represents the roll stiffness on the
前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９、あるいは後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の少なくともいずれか一方において、ロール剛性の要求値に基づく制御量が、制御量限界値を超えた状態では、前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性との比に変化が生じる。これにより、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えてしまう。
At least one of the
本実施形態では、アクチュエータ１９，３３の出力が制限にかかる前（横加速度LAが、アクチュエータ１９，３３の限界値に対応する横加速度LAに達する前）の状態の左右荷重移動量比をY”、アクチュエータ１９，３３の少なくともいずれか一方の出力が制限されて前後のロール剛性の比が変化している途中の左右荷重移動量比をYとして、荷重移動量比の変更割合V＝Y／Y”を考える。
In the present embodiment, the right / left load movement amount ratio in the state before the outputs of the
図１０は、アクティブスタビライザのアクチュエータの出力に限界値がある場合の操舵特性について説明するための図である。図１０において、符号A0は、アクティブスタビライザ１６，３０のアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵角MAとラック軸力Fとの関係を示す。アクティブスタビライザ１６，３０のアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合、横加速度LAが小さく、要求される操舵角MAが小さい場合と、横加速度LAが大きく、要求される操舵角MAが大きい場合とで、操舵角MAとラック軸力Fとの関係（比）は変化しない。つまり、操舵角MAとラック軸力Fとの関係は、例えば、１本の直線で示される。符号B0およびC0は、アクティブスタビライザ１６，３０のアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵トルクMTとラック軸力Fとの関係（アシスト特性）および操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）をそれぞれ示す。
FIG. 10 is a diagram for explaining the steering characteristics when the output of the actuator of the active stabilizer has a limit value. In FIG. 10, symbol A0 indicates the relationship between the steering angle MA and the rack axial force F when there is no limit value in the output of the
横加速度LAが増加し、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９あるいは後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の少なくともいずれか一方において出力制限がかかると、さらに横加速度LAが増加したときに、制限がかかったアクチュエータの出力は固定され、制限がかかっていないアクチュエータがあればその出力が増加される。これにより、前輪１１側と後輪１２側のロール剛性の比が変化すると、荷重移動量比の変更割合Vが変動する。出力制限がかかり、荷重移動量比の変更割合Vが１よりも大となると、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較して、後輪１２の荷重移動量に対する前輪１１の荷重移動量の割合が大きくなる。これにより、見かけ上前輪１１のタイアCpが減少するので、操舵角MAとラック軸力Fとの関係はA3で示す特性となり、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較して、同じ操舵角MAに対するラック軸力Fが減少する。これに対して、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合のアシスト特性B0のままであると、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）は、C3のようになり、同じ操舵角MAに対する操舵トルクMTが減少する。その結果、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0と比較して手応え（MT／MA）が小さくなってしまう。
When the lateral acceleration LA increases and output restriction is applied to at least one of the
これに対して、本実施形態では、アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかったことによる前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性の比の変化により荷重移動量比の変更割合Vが増加する場合には、荷重移動量比の変更割合Vに応じて、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アシストトルクを小さくするように変更される。言い換えると、アクチュエータ１９，３３の出力制限に起因して前後のロール剛性の相対関係が変化することにより荷重移動量比の変更割合Vが増加する場合には、アクチュエータ１９，３３の出力が制限されていないときと比較して操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさ（の比）を小さくするように、アシストトルクが補正される。このときのアシストトルクの補正量は、ロール剛性の比の変化後の操舵特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0から乖離することを抑制する値に設定される。B3で示すアシスト特性は、このようにアシストトルクの補正がなされたアシスト特性を示す。アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかった後の操舵角MAとラック軸力Fとの関係がA3である場合に、アシスト特性がB3に設定されると、操舵特性は、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0と同様の特性を維持することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the change rate V of the load movement amount ratio is changed by the change in the ratio of the roll rigidity on the front wheel 11 side and the roll rigidity on the
一方、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９あるいは後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の少なくとも一方において出力制限がかかって、前輪１１側と後輪１２側のロール剛性の比が変化し、荷重移動量比の変更割合Vが１よりも小となると、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較して後輪１２の荷重移動量に対する前輪１１の荷重移動量の割合が小さくなる。すなわち、見かけ上、前輪１２のタイアCpが増加する。これにより、操舵角MAとラック軸力Fとの関係は、A4で示す特性となり、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較して、同じ操舵角MAに対するラック軸力Fが増加する。これに対して、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合のアシスト特性B0のままであると、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）は、C4のようになり、同じ操舵角MAに対する操舵トルクMTが増加する。その結果、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0と比較して手応え（MT／MA）が大きくなってしまう。
On the other hand, output restriction is applied to at least one of the
これに対して、本実施形態では、アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかったことによる前輪１１側のロール剛性と後輪１２側のロール剛性の比の変化により加重移動量比の変更割合Vが減少する場合には、荷重移動量比の変更割合Vに応じて、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アシストトルクを大きくするように変更される。つまり、アクチュエータ１９，３３の出力が制限されていないときと比較して操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさ（比）を大きくするように、アシストトルクが補正される。このときのアシストトルクの補正量は、ロール剛性の相対関係の変化後の操舵特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0から乖離することを抑制する値に設定される。B4で示すアシスト特性は、このようにアシストトルクの補正がなされたアシスト特性を示す。アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかった後の操舵角MAとラック軸力Fとの関係がA4である場合に、アシスト特性がB4に設定されると、操舵特性は、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0と同様の特性を維持することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the change rate V of the weighted movement amount ratio due to the change in the ratio of the roll stiffness on the front wheel 11 side and the roll stiffness on the
また、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９、後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の出力制限およびそのタイミングによっては、図１１に示すように、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係が３以上の異なる特性に変化することが考えられる。図１１は、アクティブスタビライザのアクチュエータの出力に限界値がある場合の操舵特性について説明するための他の図である。
Further, depending on the output limit of the
図１１において、符号A0は、アクティブスタビライザ１６，３０のアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵角MAとラック軸力Fとの関係を示す。また、符号B0およびC0は、アクティブスタビライザ１６，３０のアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵トルクMTとラック軸力Fとの関係（アシスト特性）および操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）をそれぞれ示す。
In FIG. 11, symbol A <b> 0 indicates the relationship between the steering angle MA and the rack axial force F when the outputs of the
例えば、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９と、後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３とで、異なる横加速度LAにおいて出力に制限がかかる場合など、操舵角MAとラック軸力Fとの関係（特性）が横加速度LAの増加につれて複数回変化することがある。図１１には、横加速度LAの最も小さい領域R1ではアクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合（A0）と同様であった操舵角MAとラック軸力Fとの関係が、それよりも横加速度LAが大きい領域において、符号A5に示すように、出力に限界値がない場合と比較して操舵角MAに対するラック軸力Fが減少するように特性が変化し、さらに横加速度LAが大きな領域では、符号A6に示すように、出力に限界値がない場合と比較して操舵角MAに対するラック軸力Fが増加するように特性が変化する例が示されている。このように横加速度LAの大きさによって操舵角MAとラック軸力Fとの関係が変化していく場合に、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合のアシスト特性B0のままであると、操舵角MAと操舵トルクMTとの関係（操舵特性）は、符号C5，C6に示すように操舵角MAによって手応え（MT／MA）が小さくなったり（C5）大きくなったり（C6）してしまい、操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与える。
For example, the relationship (characteristics) between the steering angle MA and the rack axial force F, such as when the output is limited at different lateral accelerations LA between the
このような操舵角MAとラック軸力Fとの関係の変化に対しても、荷重移動量比の変更割合Vに応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性を変化させることで、操舵フィーリングの低下を抑制することができる。アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかっていない領域R1をベース状態の領域として、ベース状態の領域R1と比較して荷重移動量比の変更割合Vが大きい（V＞1）領域R2では、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較してアシスト力を小さくするように変更される。符号B5に示すように、操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさ（比）を小さくするようにアシストトルクが補正される。また、ベース領域R1と比較して荷重移動量比の変更割合Vが小さい（V＜1）領域R3では、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性が、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合と比較してアシスト力を大きくするように変更される。符号B6に示すように、操舵トルクMTに対するラック軸力Fの大きさ（比）を大きくするようにアシストトルクが補正される。符号B5，B6に示すようにＥＰＳ装置２１のアシスト特性が補正されることで、アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかる横加速度LAよりも大きな横加速度LAが作用する旋回時においても、アクチュエータ１９，３３の出力に限界値がない場合の操舵特性C0に実際の操舵特性を近づけることができる。
Even with such a change in the relationship between the steering angle MA and the rack axial force F, the assist feeling of the
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In the third embodiment, only differences from the above embodiments will be described.
上記第２実施形態では、アクチュエータ１９，３３の出力が限界値に達する横加速度よりも大きな横加速度LAが車両１に作用する場合に、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性を変更することで操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えることが抑制された。本実施形態では、これに代えて、アクチュエータ１９，３３のいずれかの出力が限界値に達した場合、両方のアクチュエータ１９，３３の出力をそのときの出力で固定する。これにより、左右荷重移動量の前後比の変動を抑制し、操舵特性の変動を抑制することができる。
In the second embodiment, when the lateral acceleration LA larger than the lateral acceleration at which the outputs of the
例えば、前輪側アクティブスタビライザ１６のアクチュエータ１９の出力が限界値に達した場合、後輪側アクティブスタビライザ３０のアクチュエータ３３の出力が限界値に達していなくても、アクチュエータ３３の出力をそれ以上増加させることを禁止する。これにより、車両１に作用する横加速度LAが、アクチュエータ１９の出力が限界値に達する横加速度LAよりも大きくなった場合にアクチュエータ３３の出力を増加させ続ける場合と比較して、前輪１１と後輪１２の左右荷重移動量の比の変動を抑制することが可能となる。よって、アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかったことにより操舵フィーリングに対する違和感を運転者に与えることを抑制することができる。
For example, when the output of the
このようにすれば、アクチュエータ１９，３３の出力が限界値に達していない間は、荷重移動量比の変更割合Wに応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性を補正することで操舵特性の変動を抑制することができ、アクチュエータ１９，３３の出力に制限がかかったときにはアクチュエータ１９，３３の出力を固定することで、操舵特性の変動を抑制することができる。
By doing so, while the outputs of the
なお、上記各実施形態では、荷重移動量比の変更割合Wや荷重移動量比の変更割合Vの値に応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性が補正されたが、他の係数に基づいてアシスト特性が補正されてもよい。
In each of the above embodiments, the assist characteristic of the
例えば、下記［数５］に示すロール剛性比の変更割合W1、下記［数６］に示すフロントロール剛性配分の変更割合W2、下記［数７］に示すリアロール剛性配分の変更割合の逆数W3に応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性が補正されてもよい。
For example, the change rate W1 of the roll stiffness ratio shown in [Equation 5] below, the change rate W2 of the front roll stiffness distribution shown in [Equation 6] below, and the reciprocal W3 of the change rate of the rear roll stiffness distribution shown in [Equation 7] below. Accordingly, the assist characteristic of the
図１２は、ベース状態に対して前輪１１側のロール剛性および後輪１２側のロール剛性をそれぞれ変化させたときの荷重移動量比の変更割合Wと、ロール剛性比の変更割合W1、フロントロール剛性配分の変更割合W2およびリアロール剛性配分の変更割合の逆数W3との関係を示す図である。図１２では、ベース状態に対して、前輪１１側のロール剛性を０．８〜１．０倍まで、後輪１２側のロール剛性を０．６〜１．０倍まで変化させたときのそれぞれの推移が示されている。
FIG. 12 shows a change ratio W of the load movement amount ratio, a change ratio W1 of the roll rigidity ratio, and a front roll when the roll rigidity on the front wheel 11 side and the roll rigidity on the
図１３は、ベース状態に対して前輪１１側のロール剛性および後輪１２側のロール剛性をそれぞれ変化させたときの荷重移動量比の変更割合Wと、ロール剛性比の変更割合W1、フロントロール剛性配分の変更割合W2およびリアロール剛性配分の変更割合の逆数W3との関係を示す他の図である。図１３では、ベース状態に対して、前輪１１側のロール剛性を０．６〜１．０倍まで、後輪１２側のロール剛性を０．８〜１．０倍まで変化させたときのそれぞれの推移が示されている。
FIG. 13 shows the change ratio W of the load movement amount ratio, the change ratio W1 of the roll rigidity ratio, and the front roll when the roll rigidity on the front wheel 11 side and the roll rigidity on the
図１２および図１３において、横軸は、荷重移動量比の変更割合Wを示し、縦軸は、荷重移動量比の変更割合Wを与えるものと同じロール剛性を代入して算出された各係数（W1，W2，W3）の大きさを示す。 12 and 13, the horizontal axis indicates the change rate W of the load movement amount ratio, and the vertical axis indicates each coefficient calculated by substituting the same roll stiffness that gives the change rate W of the load movement amount ratio. Indicates the size of (W1, W2, W3).
図１２および図１３に示すように、ロール剛性比の変更割合W1、フロントロール剛性配分の変更割合W2およびリアロール剛性配分の変更割合の逆数W3は、荷重移動量比の変更割合Wと値は一致しないものの、荷重移動量比の変更割合Wに対してほぼ線形に近い関係にある。したがって、ロール剛性比の変更割合W1、フロントロール剛性配分の変更割合W2またはリアロール剛性配分の変更割合の逆数W3に応じてアシスト特性を補正した場合、荷重移動量比の変更割合Wに応じてＥＰＳ装置２１のアシスト特性を補正する場合と比較すると、精度は同一ではないものの、同様な効果を奏することができる。つまり、ロール剛性の変更に対応して値が変化する係数であれば、ＥＰＳ装置２１のアシスト特性を補正する係数として用いることが可能である。
As shown in FIGS. 12 and 13, the change rate W1 of the roll stiffness ratio, the change rate W2 of the front roll stiffness distribution, and the reciprocal W3 of the change rate of the rear roll stiffness distribution are the same as the change rate W of the load movement ratio. Although it is not, the load movement amount ratio change ratio W is almost linear. Therefore, when the assist characteristics are corrected according to the change rate W1 of the roll stiffness ratio, the change rate W2 of the front roll stiffness distribution, or the inverse W3 of the change rate of the rear roll stiffness distribution, the EPS according to the change rate W of the load movement ratio Compared with the case where the assist characteristic of the
また、上記各実施形態では、前輪側のロール剛性を制御するアクチュエータ１９の制御量と後輪側のロール剛性を制御するアクチュエータ３３の制御量とが独立に設定可能であったが、これに代えて、両アクチュエータ１９，３３の制御量が同一とされる構成であってもよい。また、前輪側のロール剛性あるいは後輪側のロール剛性のいずれか一方のみのロール剛性を制御可能に構成された車両に対しても上記各実施形態を適用可能である。
In each of the above embodiments, the control amount of the
１ 車両
２ 操舵装置
５ エンジン
６ 自動変速機
８ ドライブシャフト
１０ 車輪
１１ 前輪
１２ 後輪
１５ ハンドル
１６ 前輪側アクティブスタビライザ
１９ アクチュエータ
２１ ＥＰＳ装置
３０ 後輪側アクティブスタビライザ
３３ アクチュエータ
４４ 加速度センサ
４５ 車速センサ
４６ 舵角センサ
４７ 操舵トルクセンサ
５０ ＥＣＵ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記補助力は、前記ロール剛性の比に基づいて変化する
ことを特徴とする操舵装置。 At least one of the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side can be controlled, and the ratio of the roll rigidity between the roll rigidity on the front wheel side and the roll rigidity on the rear wheel side can be variably set by the control. Provided in a vehicle having a roll stiffness control means, outputs an assisting force that assists the steering force input to the steering operation member by the driver, and mechanically connects the operation member with the steering force and the assisting force. A steering device for steering the front wheels connected to the vehicle,
The assist device changes based on a ratio of the roll rigidity.
前記ロール剛性の比が変化する場合、前記ロール剛性の比が変化した後の前記補助力は、前記ロール剛性の比が変化する前の前記補助力と比較して、前記ロール剛性の比の変化による前記車両の旋回時の前記操舵力と前記操作部材に対する操作量との対応関係の変動を抑制する側の値となる
ことを特徴とする操舵装置。 The steering apparatus according to claim 1, wherein
When the roll stiffness ratio changes, the auxiliary force after the roll stiffness ratio changes is a change in the roll stiffness ratio compared to the auxiliary force before the roll stiffness ratio changes. The steering device according to claim 1, wherein the steering device is a value on a side that suppresses fluctuations in a correspondence relationship between the steering force when the vehicle turns and the operation amount with respect to the operation member.
前記ロール剛性制御手段により制御されるロール剛性に対する要求値は、前記車両の走行状態に基づくものであり、
前記ロール剛性の比の変化は、前記要求値に基づく前記ロール剛性制御手段の制御量が、制御量限界値を超えた状態で生じる変化である
ことを特徴とする操舵装置。 The steering apparatus according to claim 2, wherein
The required value for the roll stiffness controlled by the roll stiffness control means is based on the running state of the vehicle,
The change in the roll stiffness ratio is a change that occurs when a control amount of the roll stiffness control means based on the required value exceeds a control amount limit value.
前記車両の旋回時の前記前輪における左右輪間の荷重移動量と前記後輪における前記荷重移動量との比である荷重移動量比を算出し、
前記ロール剛性の比の変化による前記荷重移動量比の変化に基づいて前記補助力が変化する
ことを特徴とする操舵装置。 The steering apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A load movement amount ratio that is a ratio of a load movement amount between the left and right wheels of the front wheel and the load movement amount of the rear wheel during the turning of the vehicle;
The steering device according to claim 1, wherein the auxiliary force is changed based on a change in the load movement amount ratio due to a change in the roll rigidity ratio.
前記ロール剛性制御手段は、アクティブサスペンションあるいはアクティブスタビライザである
ことを特徴とする操舵装置。 The steering apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The steering apparatus according to claim 1, wherein the roll stiffness control means is an active suspension or an active stabilizer.
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